Nghiên cứu đất gia cố tổng hợp để xây dựng taluy nền đường đắp ở đồng bằng sông cửu long
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.58 MB, 174 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------]^------------NHIỆM
VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
N THỊ
HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: ĐOÀNĐOÀ
THI THANH
THẢTHANH
O
THẢPHÁ
O I: NỮ
NGÀY THÁNG NĂM SINH: 25/5/1978
NƠI SINH: BÌNH THUẬN
CHUYÊN NGÀNH: CẦU, TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH
MÃ SỐ NGÀNH: 2.15.10
Đề
tàiN:G KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT
XÂ
Y DỰ
SỐP
HVĐỂ
: CA027
NGHIÊN CỨU ĐẤT GIA CỐ TỔNGMÃ
H
XÂY
DỰ
NỀ
NGIA
ĐƯỜ
NNGG H
ĐẮ
P Ở
VÙ
NGGTALĐƯƠ
ĐỒNLONG.
G
I/. TÊN
ĐỀ N
TÀG
I : TALUY
NGHIÊN CỨU
ĐẤT
CỐ TỔ
P ĐỂ
XÂY
DỰN
BẰLUẬ
NGN ÁSÔ
II/. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
N : NG CỬU LONG
KHÓA: 13 (K 2002)
1/. NHIỆM VU Ï: Ứng dụng đất gia cố tổng hợp (đa + lơmtal
2/. NỘI DUNG LUẬN ÁN :
Người hướng dẫn: PGS. TS. NGUYỄN XUÂN VINH
Chuyên ngành: Cầu, tuynen và các công trình
xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
Chương 1: Các điều kiện thuỷ vănKhó
địa a
hình,
tính chấ
t đất ở đồng bằng sông Cửu Long.
: đặc điểm về 2002
(K13)
Mã
sốc.ngành:
2.15.10
Tình hình nghiên cứu trong và ngoà
i nướ
Chương mở đầu : Tính cấp thiết của đề tài.
Chương 2: Lý thuyết gia cố đất.
Chương 3: Nghiên cứu thí nghiệm trong phòng đất gia cố tổng hợp để xây dựng taluy nền đừơng đắp ở
LUẬN VĂN THẠC SĨ
vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Chương4 : Sơ bộ đề xuất trắc ngang và luận chứng kinh tế kỹ thuật cấu tạo nền đường đắp có taluy xâ
dựng bằng đất gia cố tổng hợp.
Chương 5 : Nhận xét về kết quả nghiên cứu, kết luận và kiến nghị .
- PHỤ LỤC
- TÀI LIỆU THAM KHẢO
- LÝ LỊCH KHOA HỌC
III/. NGÀY GIAO NHIỆM VU Ï: 01/07/2004
IV/. NGÀY HOÀN THÀNH : 20/ 7/2005
TP. HỒ CHÍ MINH
Tháng 05/2005
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 1
CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN XUÂN VINH
Cán bộ nhận xét 1: ………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Cán bộ nhận xét 2: ………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Luận văn thạc só được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM VÀ BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SỸ.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày …….., tháng………,năm 2005
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 2
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: ĐOÀN THI THANH THẢO
PHÁI: NỮ
NGÀY THÁNG NĂM SINH: 25/5/1978
NƠI SINH: BÌNH THUẬN
CHUYÊN NGÀNH: CẦU, TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH
MÃ SỐ NGÀNH: 2.15.10
XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT
KHÓA: 13 (K 2002)
MÃ SỐ HV : CA027
I/. TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ĐẤT GIA CỐ TỔNG HP ĐỂ XÂY DỰNG TALUY ĐƯỜNG
ĐẮP Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG.
II/. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN ÁN :
1/. NHIỆM VU Ï: Ứng dụng đất gia cố tổng hợp (đất + vôi , phụ gia và cao su thiên nhiên) nhằm tăng
tính chống thấm cho taluy đường, giảm hiện tượng sạt lở mái taluy.
2/. NỘI DUNG LUẬN ÁN :
Chương mở đầu : Tính cấp thiết của đề tài.
Chương 1: Các điều kiện thuỷ văn địa hình, đặc điểm về tính chất đất ở đồng bằng sông Cửu Long.
Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.
Chương 2: Lý thuyết gia cố đất.
Chương 3: Nghiên cứu thí nghiệm trong phòng đất gia cố tổng hợp để xây dựng taluy nền đừơng đắp ở
vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Chương4 : Sơ bộ đề xuất trắc ngang và luận chứng kinh tế kỹ thuật cấu tạo nền đường đắp có taluy xây
dựng bằng đất gia cố tổng hợp.
Chương 5 : Nhận xét về kết quả nghiên cứu, kết luận và kiến nghị .
- PHỤ LỤC
- TÀI LIỆU THAM KHẢO
- LÝ LỊCH KHOA HỌC
III/. NGÀY GIAO NHIỆM VU Ï: 01/07/2004
IV/. NGÀY HOÀN THÀNH : 20/ 7/2005
V/. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 :
VI/. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 :
Chuyên ngành Cầu Đường
PGS.TS. NGUYỄN XUÂN VINH
Trang 3
VII/. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2 :
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1
CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2
Nội dung và đề cương Luận án Cao học đã được thông qua Hội đồng Chuyên ngành.
Tp. HCM, ngày
PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
Chuyên ngành Cầu Đường
BAN CHỦ NHIỆM KHOA
tháng
năm 2005
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
Trang 4
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập, nghiên cứu tôi được tập thể các Thầy – Cô thuộc bộ
môn Cầu đường, Khoa sau đại học Trường Đại Học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh nhiệt
tình giảng dạy , trang bị thêm cho tôi kiến thức về chuyên môn ,giúp tôi vững vàng hơn
trong công tác nghiên cứu khoa học. Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn chân thành
đối với tất cả các Thầy – Cô.
Đặc biệt tôi được PGS.TS Nguyễn Xuân Vinh cùng các Thầy Cô giáo khác đã
tận tình chỉ bảo và hướng dẫn trong thời gian viết và hoàn thành luận án này, xin các
Thầy - Cô nhận nơi tôi lòng biết ơn sâu sắc.
Xin chân thành cảm ơn Trung Tâm Ứng Dụng Khoa Học Công Nghệ Giao Thông
Vận Tải (AET) trường Cao Đẳng Giao Thông Vận Tải III đã tạo điều kiện về vật chất
và tinh thần cho tôi hoàn thành đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp và các bạn cùng học cao học
khoá13 đã quan tâm giúp đỡ động viên tôi suốt quá trình học tập.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 5
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Luận văn thạc só được thực hiện với tên đề tài là “Nghiên cứu đất gia cố tổng hợp để xây
dựng taly nền đường đắp ở vùng đồng bằng sông cửư long” .Luận án được tiến hành trên cơ sở
nghiên cứu lý luận về lý thuyết, thí nghiệm, kinh nghiệm thực tế rút ra được những thông số cần
thiết nhằm phục vụ cho công tác xây dựng taly đường đồng bằng sông cửu long bằng phụ gia
tổng hợp. Đây là phương pháp kết hợp giữa lý luận và thực tiễn , dùng lý luận phân tích số liệu
thí nghiệm nghiên cứu khoa học để từ đó rút ra được kết luận cần thiết nhằm phục vụ cho việc
xây dựng taly nền đắp ở vùng đồng bằng sông cửu long.
Nội dung và kết quả nghiên cứu được:
1. Nghiên cứu điều kiện thuỷ văn – địa chất của khu vực vùng đồng bằng sông cửu long và
các biện pháp gia cố taly hiện nay.
2. Tìm ra tỉ lệ vôi tối ưu để sử dụng trong gia cố :8% vôi.
3. Tìm ra hàm lượng phụ gia hợp lý để xây dựng taly đường gồm :
- Đất + 8% vôi+ 0,05% Licnin + 0,5% Viss.
- Đất + 8% vôi+ 0,05% Licnin + 0,6% cao su thiên nhiên.
Sự tìm ra các tỷ lệ này dựa trên việc so sánh 2 chỉ tiêu cơ bản là : hệ số thấm và
mô
đun đàn hồi ( h) .
4. Phân tích bài toán kinh tế kỹ thuật và kiến nghị chọn loại đất gia cố thích hợp.
5. Chọn dạng kết cấu thi công thích hợp cho khu vực này.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 6
SUMMARY OF THE CONTENT
MR compostition is research with the topic : the research about general consoidation
ground ror building talus road surface in Mekong River Delta.
Te thesis bases on the sudy of the theories, relities experiences. So that we can take our
the necessary parameter for building talus road surface in Mekong River Delta by using
general ground.The content and result as follow :
1. Rearching hydrography condittion, geology in the Mekong River Delta and the
current consolidation methods.
2. Finding the suitable rate. The optimal rate is 8%.
3. Finding the mixture rate of ground + 8%lime + 0.5%viss (0.6% nature rubber ) +
0.05% licnin from detail power and impregnate coeffcient.
4. Solving economy and technology problem and suggest suitable additive
consolidation.
5. Offering reasonable taluy structuring for builing road.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 7
MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
I/ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU :
3
1/ Mục tiêu nghiên cứu của đề tài :
5
2/.Phương pháp nghiên cứu:
5
3/.Dự trù kết quả nghiên cứu :
6
4/. Hướng phát triển của đề tài nghiên cứu :
6
II. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU GIA CỐ MÁI TA LUY NỀN ĐƯỜNG TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
1/ Các dạng công trình bảo vệ mái taluy :
6
2/ Các biện pháp gia cố phổ biến hiện nay :
8
CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN_ ĐỊA HÌNH VÀ TÍNH CHẤT ĐẤT
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU GIA CỐ MÁI
TALUY NỀN ĐƯỜNG ỞTRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
I. ĐIỀU KIỆN THUỶ VĂN_ ĐỊA HÌNH CỦA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG :
1. các đặc điểm khí tượng, thủy văn
12
1.1 . Đặc điểm khí tượng :
12
1.2 . Đặc điểm thủy văn :
16
2. NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ CỦA SỰ XÓI LỞ :
25
II. ĐẶC ĐIỂM ĐẤT CỦA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG :
26
1. Phân bố:
28
2. Tình hình sử dụng :
30
CHƯƠNG 2
LÝ THUYẾT GIA CỐ ĐẤT
I. LÝ THUYẾT VỀ GIA CỐ ĐẤT :
33
1. Quá trình hóa học
34
2. Quá trình hóa lý
34
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 8
3. Quá trình lý hóa và cơ học
34
II. GIẢI PHÁP GIA CỐ ĐẤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG :
40
1. Đặc điểm chủ yếu của đất nền đường
40
2. Sự hình thành cường độ của đất gia cố tổng hợp
41
CHƯƠNG 3
NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG ĐẤT
GIA CỐ TỔNG HP ĐỂ XÂY DỰNG TALUY NỀN ĐƯỜNG ĐẮP Ở VÙNG
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
I- CÁC LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG ĐỂ THÍ NGHIỆM :
44
1. Đất :
44
2. Vôi :
45
3. Chất phụ gia:
45
II. NHỮNG NỘI DUNG CƠ BẢN THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU TRONG
PHÒNG THÍ NGHIỆM :
1. Mẫu đất không gia cố :
48
2. Mẫu đất gia cố với chất kết dính vô cơ và các chất phụ gia
(viss hay cstn và phụ gia).
59
III. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG:
64
A/ .VỚI ĐẤT KHÔNG GIA CỐ :
64
B/ VỚI ĐẤT GIA CỐ 8%VÔI :69
C/ VỚI ĐẤT + 8%VÔI + 0.05% LICNIN + VISS :
73
D/ VỚI ĐẤT + 8%VÔI + 0.05% LICNIN + CAO SU THIÊN NHIÊN:
78
CHƯƠNG 4
SƠ BỘ ĐỀ XUẤT TRẮC NGANG VÀ LUẬN CHỨNG KINH TẾ
KỸ THUẬT CẤU TẠO NỀN ĐƯỜNG ĐẮP CÓ TALUY XÂY DỰNG BẰNG ĐẤT GIA
CỐ TỔNG HP
I/ SƠ BỘ ĐỀ XUẤT TRẮC NGANG :
85
II. PHÂN TÍCH KINH TẾ KỸ THUẬT ĐỂ LỰA CHỌN HÌNH THỨC GIA CỐ:
88
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 9
CHƯƠNG 5
NHẬN XÉT VỀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
I / Tổng hợp các kết quả nghiên cứu.
91
II/ Nhận xét
92
III/ Kiến nghi
95
IV/ Ý nghóa khoa học và thực tiễn
96
Những tồn tại của đề tài
Chuyên ngành Cầu Đường
97
Trang 10
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
I/ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU :
Hiện nay, để đáp ứng xu thế phát triển của nền kinh tế nước nhà, mạng lưới giao
thông đang được xây dựng nhanh chóng nhằm làm cơ sở hạ tầng vững chắc. Trong
đó, giao thông đường bộ đang nhận được sự quan tâm rõ rệt; nhiều tuyến đường
quốc lộ và tỉnh lộ được đầu tư xây dựng mới, cải tạo nâng cấp rất quy mô.Góp
phần vào sự phát triển đó, các tuyến đường ở đồng bằng sông Cửu Long ngày
càng được hoàn thiện.
Như chúng ta đã biết, phương châm trong xây dựng đường : không thể có một kết
cấu đường chắc chắn nếu không có một nền đường ổn định. Tuy nhiên, dựa vào
đặc điểm địa chất, thuỷ văn, địa hình và chế độ thuỷ nhiệt trong khu vực ta nhận
thấy khó có thể đáp ứng yêu cầu :”nền đường là nền tảng vững chắc cho mặt
đường” nếu không có các biện pháp gia cố đất chống sạt lở cho nền đường đắp
một cách hợp lý nhất.
Hình 0.1 : Tình hình thuỷ văn ven tuyến
Mạng lưới sông ngòi- kênh rạch chằng chịt cùng với các chế độ thuỷ triều phức tạp
của đồng bằng sông Cửu Long khiến cường độ và tính ổn định của kết cấu đường
bị giảm nhiều sau khi đưa đường vào khai thác. Nền đường ở đồng bằng sông Cửu
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 11
Long luôn trong tình trạng ẩm ướt và ngập ún thường xuyên. Đặc biệt là sau các
đợt lũ, tình hình đường sá bị phá hoại một cách nghiêm trọng. Nguyên nhân của sự
phá hoại này hầu hết do các loại đất không đảm bảo “độ cứng” và tính chống
thấm cho nền đường.
Với đặc điểm dòng chảy của đồng bằng sông Cửu Long có vận tốc lớn, mực nước
lũ cao, thời gian lũ kéo dài, địa chất mềm yếu và ngâm lâu ngày trong nước nên
tạo ra loại đất nền có chỉ tiêu cơ lý thấp, độ tan rã cao, làm cho hiện tượng xói lở
xảy ra mãnh liệt hơn. Từ đó, yêu cầu đặt ra là phải tạo một mái taluy áo giáp,
chống lại sự bào mòn của dòng chảy và dòng thấm khi lũ triều rút xuống là hết sức
quan trọng.
Bên cạnh đó, tầng đất bùn sét - loại đất chủ yếu của đồng bằng sông Cửu Long,
không đủ cường độ để tạo nên sự vững chắc cho kết cấu nền đường và chế độ thuỷ
văn tác động liên tục làm nền đường trở nên rời rạc và sạt lở nếu vẫn dùng vật liệu
đất thông thường.Vậy, yêu cầu về loại đất được sử dụng đắp cho taluy nền đường
ở đồng bằng sông Cửu Long phải vừa đảm bảo cøng độ đồng thời phải đảm bảo
bền vững trước các tác nhân thuỷ văn trong khu vực.
Trước tình hình này, yêu cầu cấp thiết đặt ra là cần nghiên cứu một loại đất đắp
taluy nền đường sao cho đảm bảo hai yêu cầu nêu trên. Các loại vật liệu đất gia cố
đã được các tác giả nghiên cứu và lần lượt đưa vào sử dụng trong thời gian qua
như: nền đường đất gia cố vôi, đất gia cố ximăng, gia cố phụ gia….đồng thời sử
dụng các biện pháp chống sạt lở cho mái taluy bằng các cách như : trồng cỏ, lát
bêtông, sử dụng vải địa kỹ thuật, dùng lục bình hoặc dừa nước, hoặc dùng đất kết
hợp với các hợp chất hữu cơ……Với điều kiện đất bùn sét và ẩm ướt của đồng bằng
Nam Bộ cần có biện pháp kết hợp các giải pháp gia cố trên để tạo ra một nền
đường đắp có mái taluy đường ổn định.
Hướng nghiên cứu của đề tài đặt ra là sử dụng một loại đất tại chô’ gia cố tổng
hợp với chất liên kết vô cơ và phụ gia dùng để gia cố xây dựng nền đường đắp,
chống sạt lở cho mái taluy ở đồng bằng sông Cửu Long. Đề tài nghiên cứu mang
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 12
tên là : “Nghiên cứu đất gia cố tổng hợp để xây dựng taluy nền đường đắp ở vùng
đồng bằng sông Cửu Long.”
1/ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI :
Mục đích chính của đề tài là gia cố mái taluy nhưng với hình thức mới là sử dụng đất
gia cố taluy nền đường, biến nền đường trở thành một kết cấu không bị sạt lở dưới
tác dụng của nứơc ven tuyến. Các mục tiêu cụ thể đề ra trong đề tài là:
Điều tra, đánh giá tình hình thuỷ văn trong khu vực và khảo sát cấu tạo địa chất.
Nghiên cứu lý thuyết gia cố.
Nghiên cứu tính chống thấm và cường độ của taluy đường khi sử dụng đất gia cố.
Loại đất gia cố tổng hợp đó là : Đất + vôi + phụ gia VISS + LICNIN và Đất + vôi
+ Cao su thiên nhiên + LICNIN.
Đưa ra tỷ lệ sử dụng các loại vật liệu gia cố hợp lý nhất để thu được hai chỉ tiêu
chính mà tài nghiên cứu là cường độ đất nền và hệ số thấm của đất nền.
Đưa ra tỷ lệ gia cố hợp lý đồng thời phân tích bài toán Kinh tế - Kỹ thuật để lựa
chọn phương pháp gia cố hợp lý nhất cho taluy đường.
2/.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: là thực nghiệm trong phòng thí nghiệm kết hợp
với lý thuyết về đất gia cố. Cụ thể :
Về mặt lý thuyết :
+ Nghiên cứu và đưa ra lý thuyết gia cố hợp lý.
+ Nghiên cứu sự làm việc chung của các loại vật liệu gia cố với đất nền đường.
Về mặt thực nghiệm :
+ Thu thập số liệu, lấy mẫu, đúc mẫu, tiến hành thí nghiệm trong phòng xác định
các chỉ tiêu cần thiết của nền đường với các tỷ lệ khác nhau, từ đó tìm ra tỷ lệ gia cố
hợp lý cho taluy nền đường. Luận án được tiến hành trên cơ sở các kết quả thí nghiệm
trong phòng với các loại đất sét ở đồng bằng sông Cửu Long với công nghệ đất gia cố
tổng hợp để phục vụ cho việc xây dựng đường ở các khu vực đất yếu.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 13
+ Từ các kết quả thí nghiệm tiến hành tổ hợp kết quả, phân tích, xử lý số liệu
bằng máy tính.
3/. DỰ TRÙ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU :
Nghiên cứu sự làm việc nền đường đất không gia cố.
So sánh sự gia tăng của cường độ nền đường và hệ số chống thấm.
Đưa ra tỷ lệ gia cố hợp lý nhất.
4/. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU :
Sử dụng vật liệu mới để tăng cường độ nền đường và chống thấm cho mái taluy.
p dụng công nghệ gia cố tổng hợp cho các công trình gia cường mái đất yếu khác.
Nghiên cứu và hoàn thiện để sử dụng trong chống thấm trong các điều kiện địa chất
yếu khác.
II. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU GIA CỐ MÁI TA LUY NỀN ĐƯỜNG TRONG
VÀ NGOÀI NƯỚC :
Hình 0-2 Trồng cỏ trên mái taluy
Hình 0-2: Trồng cỏ trong ô vuông tấm cỏ
Hình 0-2 : Trồng cỏ trong ô vuông tấm cỏ
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 14
Hình 0-4. Lát phủ kín mái dốc bằng cỏ tấm
Hình 0-3. Lát phủ kín mái dốc bằng cỏ tấm
Hình 0-4. Thả đá chống xói mòn
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 15
Hình 0-5. Lát đá trong ô đan
II. Các biện pháp gia cố phổ biến hiện nay :
Ở đồng bằng sông Cửu Long, một số hình thức gia cố mái taluy như sử dụng rọ đá có
giá thành khá cao vì vật liệu đá trong khu vực khan hiếm. Do đó, một số hình thức được
xem là thích hợp trong trong khu vực này như sau :
-
Dùng phương pháp truyền thống như : trồng dừa nước, thả lục bình ven tuyến.
-
Trồng cỏ hoặc thảm cỏ trên mái taluy.
-
Sử dụng cỏ Vetiver :ngày 08/10/2001, bộ trưởng Bộ NN-PTNT đã ký quyết định
số 4727 QĐ/BNN-KHCN về việc ứng dụng biện pháp công nghệ mới trên diện
rộng cỏ Vetiver để bảo vệ mái dốc.
PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ MÁI TALUY BẰNG CỎ LÁT VETIVER [1]
Hình 0-6. Gia cố bằng cỏ Vetiver
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 16
Hình 0-7. Trồng cỏ Vetiver trên mái taluy
Hình 0-8. Cấu tạo rễ cỏ Vetiver
Phương pháp này được thực hiện nhưng vẫn không được áp dụng triệt để vì tính
công nghiệp hoá chưa cao, chưa đảm bảo chống xói một cách triệt để nhất, giá thành thi
công cao so với hiệu quả chống xói mà nó mang lại.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 17
Mặt khác, loại cỏ này không thích hợp với tình hình thuỷ văn của đồng bằng sông
Cửu Long vì tình trạng ngập ún quanh năm làm cho cỏ bị thối rữa và không đảm bảo
tính gia cố cho taluy đường.
Nhìn chung, các phương pháp gia cố bằng cỏnhư trồng cỏ, lát cỏ trên mái ta luy
đường chỉ mang tính chất tạm thời, nếu rễ cỏ nông thì không đảm bảo tính chống xói
nhưng nếu rể cỏ sâu sẽ ảnh hưởng đến sự làm việc của mái đường. Như vậy, khi chọn
biện pháp gia cố mái taluy cần chú ý đến tình hình cụ thể trong khu vực.
Hình 0-9. Gia cố mái taluy bằng đá hộc xây
Hình 0-10. Gia cố mái taluy bằng betông tấm lắp ghép
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 18
Hai phương pháp trên cũng đã được áp dụng phổ biến cả nước và ở đồng bằng
sông Cửu Long.Tuy nhiên, hai phương pháp này có giá thành gia cố cao vì tình hình
khan hiếm vật liệu ở đồng bằng sông Cửu Long.
Như vậy, khi nghiên cứu vât liệu gia cố cho mái taluy của đồng bằng sông Cửu
Long cần phải có giải pháp kế thừa và phát huy các biện pháp gia cố như trên. Đề tài
luận văn vừa cần kế thừa, xem xét tình hình mực nước mà có các hình thức gia cố
một cách hợp lý nhất cho mái đường, vừa cần kế thừa các phân tích về mặt thuỷ lực
thuỷ văn mà chọn hình thức gia cố cho mái taluy đường, kế thừa về việc sử dụng vật
liệu phù hợp với điều kiện kinh tế và thi công trong khu vực.
Bên cạnh đó, cần có tính mới trong các công nghệ thi công. Đề tài thực hiện gia cố
bằng chính đất yếu của khu vực đồng bằng sông Cửu Long, điều này khắc phục đượïc
nhiều yếu tố chủ quan và khách quan, làm cho giá thành thi công giảm xuống so với
gia cố bằng các hình thức khác nhưng vẫn khắc phục đượïc hiện tượng sạt lở mái
taluy. Đây là biện pháp mang tính chủ động cao nhất.
Nghiên cứu, góp phần hoàn thiện công nghệ gia cố đất nhằm gia tăng cường độ
nền đường cụ thể cho các công trình có mái dốc ở đồng bằng sông Cửu Long, các hình
thức gia cố :
o Gia cố bằng các chất liên kết vô cơ.
o Gia cố bằng các chất liên kết hữu cơ.
o Gia cố bằng các chất keo trùng hợp cao phân tử.
o Gia cố bằng phương pháp tổng hợp.
o Gia cố bằng phương pháp nhiệt.
o Gia cố bằng phương pháp điện hóa.
o Gia cố bằng các loại muối (để giữ cho thành phần sét-keo trong đất luôn có
độ ẩm tốt, hoặc để làm với các hạt keo thành hợp chất không hòa tan).[3]
Trong đó, vì là đất sử dụng gia cố cho mái taluy nên cần đảm bảo cường độ và
tính chống thấm nên khi gia cố phải kết hợp vật liệu vô cơ (tăng cường độ) và hữu cơ
(tạo màng tăng tính chống thấm) để đảm bảo hai yêu cầy này.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 19
CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN_ ĐỊA HÌNH VÀ TÍNH CHẤT ĐẤT
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU GIA CỐ
MÁI TALUY NỀN ĐƯỜNG Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
I. ĐIỀU KIỆN THUỶ VĂN_ ĐỊA HÌNH CỦA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG :
các đặc điểm khí tượng, thủy văn :
1.3 .Đặc điểm khí tượng :
1.3.1 Đặc điểm chung :
Khu vực nghiên cứu nằm ở đồng bằng sông Cửu Long, trong vùng khí hậu đồng bằng
Nam Bộ. Do vị trí địa lý và các đặc điểm địa hình chi phối nên vùng khí hậu này có
các đặc điểm chính như sau :
Có một nền nhiệt độ cao và hầu như không thay đổi trong năm và có sự phân hóa
theo mùa trong chế độ mưa ẩm phù hợp với mùa gió. Nền nhiệt độ cao này tương đối
đồng đều trên toàn vùng ở mức nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 26°C –
27°C. Đó là những giá trị cao nhất mà không một vùng nào ở nước ta có được.
Do vị trí ở gần xích đạo nên ở đây biến trình năm của lượng mưa và nhiệt độ đã có
những nét của biến trình xích đạo, cụ thể là trên đường diễn biến hàng năm của
chúng có thể xuất hiện 2 cực đại (ứng với 2 lần mặt trời đi qua Thiên đỉnh) và 2 cực
tiểu (ứng với 2 lần mặt trời có độ xích vó lớn nhất tại Bắc hay Nam bán cầu). Chênh
lệch giữa nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất với tháng lạnh nhất chỉ trong
khoảng 3°C - 4°C.
Trên vùng đồng bằng sông Cửu Long, khí hậu ít biến động, ít có thiên tai do khí hậu
(không gặp thời tiết quá lạnh hay quá nóng, ít trường hợp mưa lớn, ít bão và bão nếu
có cũng chỉ là bão nhỏ, ngắn…). Có thể nói so với toàn quốc, đồng bằng sông Cửu
Long là một nơi có khí hậu điều hòa hơn cả.
Vì đặc điểm này nên các ảnh hưởng về điều kiện thiên tai do khí hậu rất ít xảy ra, do
đó sự thay đổi tính chất đất do đặc điểm này xảy ra không đáng kể.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 20
1.3.2 Các yếu tố khí tượng đặc trưng :
a. Nắng :
Vùng đồng bằng sông Cửu Long nắng nhiều, thuộc loại lớn nhất toàn quốc. Trong các
tháng mùa khô từ tháng XI đến tháng V số giờ nắng vượt quá 200 giờ/tháng. Các
tháng ít nắng là tháng VI và tháng IX ứng với 2 cực đại của lượng mưa và lượng mây.
Bảng 1.1 Số giờ nắng trung bình tại các trạm khí tượng chính .
Tháng I
II
Trạm : Mỹ Tho
Số giờ 270 273
Trạm : Cần Thơ
Số giờ 257 248
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
307
273
222
159
213
198
177
180
225
219
2715
288
264
213
177
185
179
167
176
190
208
2551
b.Chế độ ẩm :
Biến trình độ ẩm trong năm tương ứng với biến trình mưa và ngược với biến trình
nhiệt độ. Thời kỳ mưa nhiều, độ ẩm lớn và ngược lại vào thời kỳ mùa khô độ ẩm nhỏ.
Bảng 1.2 Độ ẩm tương đối (%) tháng và năm tại các trạm khí tượng chính.
Tháng I
II
Trạm : Mỹ Tho
T. bình 79
76
Min
42
37
Trạm : Cần Thơ
T. bình 81
79
Min
32
37
III
IV
75
39
77
34
77
30
78
21
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
82
46
85
51
85
54
85
53
86
52
86
51
84
52
82
47
82
34
83
27
86
39
85
50
86
42
86
48
85
40
84
31
82
36
83
21
c. Lượng mây :
Lượng mây trung bình năm vào khoảng 6/10. Thời kỳ nhiều mây trùng với mùa mưa ẩm có
lượng mây 7/10. Các tháng nhiều mây nhất là tháng có lượng mây trung bình vượt quá 7/10.
Các tháng ít mây nhất là tháng giữa mùa khô, lượng mây chỉ ở khoảng 4.5/10.
Bảng 1.3 Lượng mây trung bình (phần 10 bầu trời) trạm tại các trạm khí tượng chính.
Tháng I
II
Trạm : Mỹ Tho
T. bình 4.5
4.6
Trạm : Cần Thơ
T. bình 5.8
5.6
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
3.9
4.7
6.5
7.7
7.2
7.4
7.3
6.9
6.1
5.7
6.0
5.0
6.2
7.5
8.4
8.2
8.3
8.2
7.7
7.2
6.5
7.0
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 21
d. Chế độ nhiệt:
Đặc điểm nổi bật trong chế độ nhiệt của khu vực là có nền nhiệt độ khá cao với nhiệt độ
trung bình năm khoảng 27°C. Chênh lệch nhiệt độ trung bình năm rất nhỏ chỉ vào khoảng
2°C, chênh lệch nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất khoảng 3 - 4°C.
Bảng 1.4 Nhiệt độ không khí (°C) tháng và năm tại các trạm khí tượng chính.
Tháng I
II
Trạm : Mỹ Tho
T. bình 25.0 26.2
Max
34.8 34.9
Min
14.9 15.9
Trạm : Cần Thơ
T. bình 25.3 26.1
Max
34.2 35.2
Min
14.8 17.3
III
IV
27.6
36.8
15.7
28.8
38.2
19.4
27.3
38.5
17.5
28.5
40.0
19.2
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
28.5
38.9
21.5
27.4
36.4
21.2
27.0
36.5
19.6
26.8
35.8
21.2
27.6
35.4
21.2
26.8
35.5
20.9
26.6
36.2
19.5
24.9
34.5
17.6
26.9
38.9
14.9
27.8
38.3
18.7
27.1
37.3
19.0
26.8
36.8
19.5
26.7
35.5
19.7
26.8
34.8
17.8
26.8
35.8
18.7
26.8
34.2
17.5
25.6
34.0
16.5
26.8
40.0
14.8
e.Chế độ mưa :
Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng mưa XVIII. Phân bố mưa trong năm tập trung vào
thời kỳ từ tháng V đến tháng XI - thời kỳ thịnh hành của gió mùa Tây Nam. Tổng
lượng mưa của thời kỳ này chiếm từ 90 - 95% tổng lượng mưa năm. Ngược lại, trong
thời kỳ từ tháng XII đến tháng IV năm sau - thời kỳ thịnh hành của gió Đông, lượng
mưa tương đối ít, chỉ chiếm 5 - 10% tổng lượng mưa năm.Biến trình mưa trong khu vực
thuộc loại biến trình của vùng nhiệt đới gió mùa : lượng mưa tập trung vào mùa gió
mùa mùa hè, chênh lệch lượng mưa giữa mùa mưa và mùa khô rất lớn. Trong biến
trình có một cực đại chính và một cực tiểu chính. Cực đại chính thường xuất hiện vào
tháng IX, X với lượng mưa tháng trên 250mm. Cực tiểu chính xảy ra vào tháng I hoặc
tháng II với lượng mưa tháng cực tiểu chỉ dưới 10mm.
Số ngày mưa trung bình năm đạt từ đến ngày. Biến trình của số ngày mưa trong tháng
tương đối phù hợp với biến trình lượng mưa tháng, theo đó tháng có nhiều ngày mưa
nhất là tháng IX và tháng có ít ngày mưa nhất là tháng II.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 22
Bảng 1.5 Lượng mưa (mm) và số ngày có mưa tại các trạm khí tượng chính.
Tháng I
II
Trạm : Mỹ Tho
T. bình 5
2
S. ngày 1.0
0.4
Trạm : Cần Thơ
T. bình 12
2
S. ngày 1.7
0.5
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
4
0.7
55
3.4
167
12.2
198
15.4
202
16.1
162
14.8
245
17.2
270
15.9
116
8.7
40
3.7
1467
109.5
10
1.2
50
2.5
178
14.0
206
16.6
227
18.1
217
18.2
273
19.2
277
17.7
155
11.4
41
4.7
1648
125.8
Lượng mưa ngày trong khu vực không lớn, lượng mưa 1 ngày lớn nhất theo các tần suất
thiết kế tại một số trạm chính trong khu vực đặt ở bảng 7.4. 6.
Bảng 1.6 Lượng mưa ngày lớn nhất (mm) theo các tần suất thiết kế.
Tần suất thiết kế (%)
Trạm
1
2
4
10
25
50
Mộc Hóa
210
192
168
145
105
75
Tân An
238
212
188
154
114
86
Mỹ Tho
199
182
160
131
102
79
Châu Thành
173
158
142
118
91
70
Vàm Kinh
174
161
147
126
104
85
Cái Bè
195
178
158
128
98
72
Cai Lậy
163
150
136
114
94
78
Vónh Long
224
194
151
124
99
89
Cao Lãnh
204
184
164
135
107
83
Càng long
172
162
145
123
97
77
Cần Thơ
214
189
168
134
101
76
e. Chế độ gió:
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 23
Trên địa hình bằng phẳng của một vùng đồng bằng, gió đổi chiều rõ rệt theo mùa và có
hướng thịnh hành khá phù hợp với hướng gió mùa toàn khu vực.
Từ tháng VI đến tháng IX gió có hướng thịnh hành từ Tây Nam đến Tây. Từ tháng X đến
tháng IV năm sau gió có hướng thịnh hành từ Đông Bắc đến Đông.
Tốc độ gió trung bình trong khu vực thay đổi từ 2m/s đến 4m/s. Tốc độ gió lớn tại đây rất
hiếm và thường chỉ gặp trong các cơn bão và dông. Bão ở khu vực này xuất hiện muộn
thường vào khoảng tháng XI hoặc tháng XII, tuy nhiên các tháng đầu mùa hạ (tháng IV,
tháng V) cũng có khả năng bị bão. Tốc độ gió lớn nhất đã đo được tại trạm Tân Sơn Nhất
là 36m/s (tháng VI năm 1972), tại trạm Cần Thơ là 31m/s (ngày 9 tháng VIII năm 1979).
1.4 Đặc điểm thủy văn :
1.4.1 Tình hình thủy văn của khu vực :
a. Đặc điểm chung :
Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng ảnh hưởng triều chịu tác động mạnh của lũ
thượng nguồn trong mùa mưa.
Vào mùa lũ từ tháng VIII đến tháng XII hàng năm, dòng chính sông Tiền, sông Hậu
là nguồn tải lũ chính (khoảng 90%) của sông Mekong với lưu lượng thông qua các
cửa của 2 sông này là tương đương nhau. Do đặc điểm lòng chính rộng và sâu, phần
dòng chảy trên bãi sông hai bên sông và ven cù lao hầu như không đáng kể, lòng
sông tải nước tốt nên độ dốc mặt nước nhỏ, chẳng hạn ở đoạn tải lũ nặng nhất là từ
Tân Châu đến Vàm Nao độ dốc mặt nước không quá 3 cm/km, đoạn từ Mỹ Thuận
(sông Tiền) và Cần Thơ (sông Hậu) trở xuống tuy còn cách biển hơn 100 km mà ảnh
hưởng của lũ đã rất nhỏ, mực nước năm lũ lớn và năm lũ nhỏ ít chênh lệch, cao độ
mực nước thời điểm đỉnh triều gặp lũ lớn cũng chỉ cao hơn mực nước đỉnh triều
tháng XI, XII khoảng 40 cm.
Vào mùa khô từ tháng I đến tháng VII, lượng nước nguồn sông Mekong về nhỏ nên
dao động triều có thể truyền sâu vào trong sông tới khoảng cách hơn 400 km. Cách
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 24
biển khoảng 200 km dao động triều vẫn chiếm tới 85% dao động nước sông và càng
gần ra biển tỷ lệ này càng lớn.
b. Tình hình lũ lụt:
Đồng bằng sông Cửu Long ở độ cao thường không quá 2,0m so với mặt nước biển,
có sông Tiền và sông Hậu nối với hệ thống kênh rạch chằng chịt tạo thành mạng
lòng dẫn chuyển nước lũ từ sông vào vùng trũng Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long
Xuyên và ngược lại. Các sông Vàm Cỏ, Mỹ Thanh, Gành Hào, Bảy Háp, Ông Đốc,
Cái Lớn . . . là những sông lớn nội địa có khả năng tiêu thoát nước lũ, lụt sông
Mekong. Vùng trũng khép kín ở châu thổ sông Mekong vùng dưới Phnôm Pênh
thuộc Cămpuchia và Đồng Tháp Mười, tứ giác Long Xuyên có thể xem là vùng
ngập lụt địa hình đặc thù.
Đồng Tháp Mười là vùng trũng có diện tích gần một triệu hecta với địa hình thường
cao khoảng từ 1m đến 2 mét. Hiện có nhiều sông, kênh dẫn nước lũ từ sông Tiền,
nước lụt tràn từ vùng ngập ở Cămpuchia vào Đồng Tháp Mười. Hàng năm, khi có lũ
trên sông Mekong, nước bắt đầu tràn vào Đồng Tháp Mười từ phía Bắc Cămpuchia)
và từ sông Tiền; nếu sớm là vào cuối tháng VII, thông thường là vào đấu tháng VIII,
lũ lớn trên sông tràn bờ (mực nước Tân Châu trên 2,7m) tràn ngập Đồng Tháp Mười
và các kênh tiếp tục chảy về phía Nam.Tuy nhiên, 1/2 lượng nước lụt lại chảy trở lại
sông Tiền, 1/2 còn lại chảy sang Vàm Cỏ thoát ra biển. Độ sâu ngập lụt tại ĐTM tùy
thuộc vào lũ ngoài sông Tiền, vào lượng nước từ Cămpuchia tràn về và vào tình
trạng cơ sở hạ tầng vùng trũng và tác động của thủy triều.
Vùng giữa sông Tiền và sông Hậu tương đối cao hơn so với Đồng Tháp Mười và Tứ
Giác Long Xuyên. Ngập lụt ở đây là do nước lũ từ sông Tiền, sông Hậu và từ phía
Cămpuchia tràn vào. Độ sâu ngập lớn nhất ở gần biên giới có thể tới 3-4mét, giảm
dần về phía hạ lưu còn 0,1- 0,2m tùy tình hình lũ ngoài sông.
Chuyên ngành Cầu Đường
Trang 25
